هذه المقالة يتيمة. ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالة متعلقة بها

عنصر الطاقة والدفع

من أرابيكا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
عنصر الطاقة والدفع

تعديل - تعديل مصدريحول القالب

رسم تخيلي لعنصر الطاقة والدفع بالبوابة القمرية، بالإضافة إلى قاعدة السكن والخدمات اللوجستية (HALO)، في المدار القمري عام 2024.
صورة للبوابة القمرية تبين عنصر الطاقة والدفع بالإضافة إلى الوحدات الأخرى المُخطط لها.

عنصر الطاقة والدفع (بالإنجليزية: Power and propulsion element)‏، أو (PPE) اختصارًا، الذي عرف سابقًا بنظام دفع مركبة إعادة توجيه الكويكبات، هي وحدة دفع أيوني كهربائي بالطاقة الشمسية خُطط بناؤها لوكالة ناسا، وللبوابة القمرية، بواسطة شركة ماكسار للتقنيات. بدأ تطوير الوحدة في البداية بمختبر الدفع النفاث باعتبارها جزءًا من مهمة إعادة توجيه الكويكبات (ARM) الملغاة حاليًا، ولكنها الآن تابعة لمركز جون إتش. غلين للبحوث التابع لوكالة ناسا في كليفلاند (أوهايو). عندما أُلغيت مهمة إعادة توجيه الكويكبات، أُعيد اقتراح نظام الدفع الكهربائي بالطاقة الشمسية مرةً أخرى في عنصر الطاقة الدفع لمحطة البوابة القمرية.[1][2] سيسمح هذا العنصر بالوصول إلى سطح القمر بالكامل، بالإضافة إلى مجموعة واسعة من المدارات القمرية، كما أنه سيكون بضعف قدرة القاطرة الفضائية بالنسبة للمركبات الزائرة.[3][4] صُمم العنصر ليكون قادرًا على نقل البوابة القمرية القابلة لإعادة الاستخدام من القمر إلى مدار حول كوكب المريخ.[4] سيُستخدم العنصر أيضًا ليكون مركزًا للاتصالات الخاصة بالبوابة.[5] من المُخطط أن تكون كتلة العنصر 8 إلى 9 أطنان، وسيكون قادرًا على توليد 50 كيلوواط من الطاقة الكهربائية الشمسية للدوافع الأيونية الخاصة به،[6] والتي يمكن تدعيمها بأنظمة الدفع الكيميائي.[7] من المخطط حاليًا إطلاق العنصر، مع وحدة هالو (HALO)، على متن الصاروخ فالكون الثقيل في مايو 2024.[8]

سيكون العنصر متوافقًا مع نظام الالتحام الدولي القياسي (IDSS).[9] ويعني هذا أن أي مركبة فضائية متوافقة مع هذا النظام ستتمكن نظريًا من الالتحام بالعنصر؛ مثل أوريون، ومحطة الفضاء الدولية (ISS)، ودراغون 2، ومركبة الحلم الفضائية. ستكون الوحدات الأخرى من البوابة القمرية متوافقةً مع هذا النظام القياسي أيضًا على الأغلب.

التطوير

مركبة إعادة توجيه الكويكبات الناقلة

كانت مركبة إعادة توجيه الكويكبات مركبةً فضائيةً روبوتيةً عالية الأداء تعمل بالطاقة الكهربائية الشمسية لمهمة إعادة توجيه الكويكبات. كانت المهمة تدور حول إرسال مركبة فضائية إلى أحد الكويكبات القريبة من الأرض لتلتقط صخرةً عملاقةً ذات كتلة متعددة الأطنان من على السطح مستخدمةً جهاز تثبيت، ثم تنقلها إلى المدار القمري حيث يمكن للبعثات المأهولة دراستها بسهولة.[2][10] أُلغيت المهمة في أوائل عام 2017، وأصبح الجزء الخاص بدفع هذه المركبة الفضائية عنصر الطاقة والدفع الذي سيُستخدم في بوابة الفضاء العميق، والتي تُعرف أيضًا بالبوابة.[1]

مهمات القاطرة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام

خلال مهمة إعادة توجيه الكويكبات، اقتُرحت مهمات القاطرة الفضائية لفصل مهمات المريخ اللوجستية التي يمكن أن تقضي فترةً أطول في الفضاء، مقارنةً بالبعثات المأهولة، إلى مهمات منفصلة، ما يخفض من التكلفة بنسبة تتخطى 60، وذلك في حالة استخدام نظام دفع متقدم يعمل بالطاقة الكهربائية الشمسية (محركات أيونية[11]). ستقلل هذه المهمات أيضًا من الأخطار التي تهدد البعثات بشكل عام من خلال إتاحة فحص الأنظمة الحيوية عند المريخ قبل مغادرة الطاقم للأرض. ويمكن بهذه الطريقة تجنب الخطر الواقع على الطاقم في حالة حدوث أي خلل بهذه المهمات اللوجستية، مع إمكانية إصلاح العتاد المعطوب أو إعادة إطلاقه مرةً أخرى.[12][13][14][15][16][17]

لن تُطبق تصميمات الدفع الكهربائي الشمسي (SEP) في المهمات المستقبلية فحسب، ولكن ستُترك أيضًا مركبة مهمة إعادة توجيه الكويكبات في مدار مستقر يسمح بإعادة استخدامها مرةً أخرى.[12][13][14] كان من المخطط أن يصبح هذا المشروع أساسًا لمهمات إعادة التزود بالوقود المتعددة. ستكون الحمولة الخاصة بالكويكبات مثبتةً عند أحد نهايتي المركبة الفضائية الناقلة، وبالتالي يمكن إزالتها أو استبدالها بحمولة أخرى في المستقبل، كما يمكن أيضًا أن تصبح هذه المركبة مركبةً منفصلةً قابلةً لإعادة الاستخدام، إذ ستوفر هذه المهمة قاطرةً فضائيةً مؤهلةً تستقر في الفضاء بين الأرض والقمر. وسهل هذا من موائمة هذه المركبة لاستخدامها في مهمات البوابة القمرية، إذ صُمم نظام الدفع ليكون قابلًا لإعادة الاستخدام في المهمات المتعددة.[18][19][20][21][22] ومع ذلك، توقف تطوير أفكار الناقلة الفضائية، أو أي قاطرة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام، بشكل مؤقت عندما أُلغيت مهمة إعادة توجيه الكويكبات.[1]

عنصر الطاقة والدفع

في عام 2017، بعد عام من بدء برنامج أرتيميس، عاد نظام الدفع الخاص بالقاطرة والناقلة الفضائية، بمهمة إعادة توجيه الكويكبات، إلى النور مرةً أخرى، وأُعيد اقتراح هذه النظام ليكون نظام الدفع الرئيسي لمحطة البوابة القمرية الفضائية، وسُمي بعنصر الطاقة والدفع (PPE) بشكل رسمي.[1] وسيكون هذا العنصر نسخةً مصغرةً من ناقلة إعادة توجيه الكويكبات.[1][23] انفصلت البوابة القمرية عن برنامج أرتيميس لتكون برنامجًا منفصلًا؛ لضمان سرعة الهبوط على سطح القمر بحلول عام 2024 دون الحاجة إلى انتظار اكتمال بناء البوابة.[24][25]

مراجع

  1. ^ أ ب ت ث ج "NASA closing out Asteroid Redirect Mission". SpaceNews. 14 يونيو 2017. مؤرشف من الأصل في 2023-03-18. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-30.
  2. ^ أ ب "Asteroid Redirect Robotic Mission". jpl.nasa.gov. NASA. مؤرشف من الأصل في 2019-05-30. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-30.  تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر المُتاح في الملكية العامة.
  3. ^ "NASA Awards Artemis Contract for Lunar Gateway Power, Propulsion" (Press release). NASA. 23 مايو 2019. مؤرشف من الأصل في 2019-09-20. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11.  تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر المُتاح في الملكية العامة.
  4. ^ أ ب "Deep Space Gateway and Transport: Concepts for Mars, Moon Exploration Unveiled". Science News. مؤرشف من الأصل في 2019-05-30. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-30.
  5. ^ Clark، Stephen. "NASA chooses Maxar to build keystone module for lunar Gateway station". Spaceflight Now. مؤرشف من الأصل في 2019-06-05. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-30.
  6. ^ Foust، Jeff (3 نوفمبر 2017). "NASA issues study contracts for Deep Space Gateway element". SpaceNews. مؤرشف من الأصل في 2023-03-18. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11.
  7. ^ Chris Gebhardt. "NASA finally sets goals, missions for SLS – eyes multi-step plan to Mars". NASASpaceFlight.com. مؤرشف من الأصل في 2017-08-21. اطلع عليه بتاريخ 2017-04-09.
  8. ^ "NASA Awards Contract to Launch Initial Elements for Lunar Outpost" (Press release). NASA. 9 فبراير 2021. مؤرشف من الأصل في 2021-03-08. اطلع عليه بتاريخ 2021-02-09.  تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر المُتاح في الملكية العامة.
  9. ^ Robinson، Julie A. (11 أكتوبر 2018). "Update on Gateway with Science and Technology (Utilization) Discussion" (PDF). مؤرشف (PDF) من الأصل في 2021-04-05.
  10. ^ Greicius، Tony (20 سبتمبر 2016). "JPL Seeks Robotic Spacecraft Development for Asteroid Redirect Mission". NASA. مؤرشف من الأصل في 2019-06-17. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-30.  تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر المُتاح في الملكية العامة.
  11. ^ Tate، Karl (10 أبريل 2013). "How to Catch an Asteroid: NASA Mission Explained (Infographic)". Space.com. مؤرشف من الأصل في 2021-03-12. اطلع عليه بتاريخ 2015-03-26.
  12. ^ أ ب Cassady، J.؛ Maliga، K.؛ Overton، S.؛ Martin، T.؛ Sanders، S.؛ Joyner، C.؛ Kokam، T.؛ Tantardini، M. (2015). "Next Steps in the Evolvable Path to Mars". Proceedings of the IAC.
  13. ^ أ ب Craig، D. (10 يونيو 2015). Evolvable Mars Campaign.
  14. ^ أ ب Troutman، P. (30 يوليو 2014). The Evolvable Mars Campaign: the Moons of Mars as a Destination.
  15. ^ Howell، E. (8 مايو 2015). "Human Mars Plan: Phobos by 2033, Martian Surface by 2039?". Space.com. مؤرشف من الأصل في 2021-03-24. اطلع عليه بتاريخ 2016-10-09.
  16. ^ McElratht، T.؛ Elliott، J. (يناير 2014). "There and Back again: Using planet-based SEP tugs to repeatably aid interplanetary payloads". Advances in the Astronautical Sciences ع. 152: 2279–2298.
  17. ^ Price، Humphrey W.؛ Woolley، Ryan؛ Strange، Nathan J.؛ Baker، John D. (2014). "Human Missions to Mars Orbit, Phobos, and Mars Surface Using 100-kWe-Class Solar Electric Propulsion". AIAA SPACE 2014 Conference and Exposition. DOI:10.2514/6.2014-4436. ISBN:978-1-62410-257-8.
  18. ^ Manzanek، D. (20 مايو 2016). The Asteroid Redirect Mission. {{استشهاد بكتاب}}: |عمل= تُجوهل (مساعدة)
  19. ^ Gates، M.؛ Manzanek، D. (28 يونيو 2016). Asteroid Redirect Mission (ARM). {{استشهاد بكتاب}}: |عمل= تُجوهل (مساعدة)
  20. ^ Manzanek, D.؛ Reeves, D.؛ Hopkins, J.؛ Wade, D.؛ Tantardini M.؛ Shen, H. (13 أبريل 2015). "Enhanced Gravity Tractor Technique for Planetary Defense". IAA-PDC.
  21. ^ NASA RFI: Spacecraft Bus Concepts to Support the ARM and In-Space Robotic Servicing- Section "Separable Spacecraft Architecture ARRM Concept".
  22. ^ "Will April 2020 be the last month on this Earth? NASA told the whole truth". Big 11 News. مؤرشف من الأصل في 2020-03-20. اطلع عليه بتاريخ 2020-03-20.
  23. ^ Foust، Jeff (30 مارس 2018). "NASA considers acquiring more than one gateway propulsion module". SpaceNews. مؤرشف من الأصل في 2023-03-18. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11.
  24. ^ Gateway Update نسخة محفوظة 3 August 2020 على موقع واي باك مشين., NASA Advisory Council, Human Exploration and Operations Committee, Jason Crusan, 7 December 2018  تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر المُتاح في الملكية العامة.
  25. ^ NASA updates Lunar Gateway plans نسخة محفوظة 6 August 2019 على موقع واي باك مشين., Philip Sloss, NASASpaceFlight.com, 11 September 2018
مجلوبة من «https://3rabica.org/index.php?title=عنصر_الطاقة_والدفع&oldid=3348080»